次に、滑台傾斜角Θを30°に固定した場合の最適パラメータをTable 2に示す。また、それらのパラメータの組み合わせに対する救命艇重心の運動軌跡と船首加速度の計算値をFig. 12およびFig. 13に示す。滑台傾斜角を30°に固定したため、Table 1の組み合わせを用いた場合(Fig. 11)に比べ、船首加速度は大きくなる。
Table 2 Optimum launching conditions for Θ = 30°.
H |
Θ |
Lgo’ |
Lra |
|
|
|
|
2.27L |
30.0 |
1.00L |
0.21L |
3.03L |
30.0 |
1.00L |
0.21L |
3.78L |
30.0 |
0.91L |
0.20L |
|
Fig. 12 |
Computed trajectories for the conditions shown in Table 2. |
Fig. 13 |
Computed accelerations for the conditions shown in Table 2. |
最後に、経済性等の理由により滑降距離を短くして滑台寸法を小型化する場合について考えてみる。滑降距離Lgo’を短くして0.8Lに固定した場合の最適パラメータ計算結果をTable 3に示す。また、そのときの運動軌跡と船首加速度をFig. 14およびFig. 15に示す。この場合も着水時に発生する衝撃加速度はFig. 11の結果に比べ若干増加する。
Table 3 Optimum launching conditions for Lgo’=0.8L.
H |
Θ |
Lgo’ |
Lra |
|
|
|
|
2.27L |
38.5 |
0.80L |
0.19L |
3.03L |
38.0 |
0.80L |
0.19L |
3.78L |
38.7 |
0.80L |
0.19L |
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Fig. 14 |
Computed trajectories for the conditions shown in Table 3. |
Fig. 15 |
Computed accelerations for the conditions shown in Table 3. |
6. 結言
本研究では、自由落下式救命艇の着水時の性能(運動および衝撃加速度)に対し、救命艇の船型がどのように影響するかを調べた。その結果、船首船底の形状と船首部シアラインを工夫することで、着水時に発生する衝撃加速度を抑えることができることを示した。また、遺伝的アルゴリズムに基づく最適化法を用いて、着水運動および衝撃加速度の観点から進水システムの設計パラメータを最適化した。本論文に示した着水挙動数値シミュレーション法および設計パラメータ最適化法は自由落下式救命艇システムを設計する上で極めて有効と考えられる。
謝辞
本研究を実施するにあたり、(株)ニシエフ代表取締役堀井淳氏には自由落下式救命艇の設計条件等に関する有益なご意見を頂きました。また、(独)海上技術安全研究所には模型実験データを提供して頂きました。ここに記して感謝の意を表します。
参考文献
1)田崎亮、小川陽弘、月野良久、自由落下式救命艇の落下運動の数値シミュレーションとその応用(第1報)、日本造船学会論文集、第167号、pp.147-158(1990).
2)Arai, M., Khondoker, M.R.H. & Inoue, Y.: Water Entry Simulation of Free-fall Lifeboat (1st Report: Analysis of Motion and Acceleration), Journal of The Society of Naval Architects of Japan, Vol.178, pp.193-201 (1995).
3)Arai, M., Khondoker, M.R.H. & Inoue, Y.: Water Entry Simulation of Free-fall Lifeboat (2nd Report: Effects of Acceleration on the Occupants), Journal of The Society of Naval Architects of Japan, Vol.179, pp.205-211 (1996).
4)Arai, M., Khondoker, M.R.H. & Inoue, Y. 1996. Prediction of the Performance of Free-fall Lifeboat Launching from Skid, The 15th Int. Conf. on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, OMAE'96 /1-A, 249-258.
5)荒井誠, Khondoker, M.R.H.: 自由落下式救命艇の着水後の運動様式と安全性について, 日本造船学会論文集, 第181号, pp.181-189(1997).
6)Arai, M. 1998. Motions of a Free-fall Lifeboat During Water Entry, The 17th Int. Conf. on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, OMAE'98.
7)荒井誠、上村伸一、原野勝博、橋爪豊: 自由落下式救命艇の着水後の挙動に対する船型及び落下初期条件の影響、日本造船学会論文集、第185号、pp.101-110(1999).
8)International Maritime Organization, Evaluation of Free-fall Lifeboat Launch Performance, LSR 24/6/2 (1992).
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